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膜室在聚酰胺反滲透膜功能化改性方面取得科研進展

來源:科技發展處    發布時間: 2020-05-07


   聚酰胺反滲透膜是當前膜法水處理工藝的主流元件,但由于其核心分離層為疏水全芳香結構,使膜材料在實際使用過程中極易被污染物粘附,導致通量下降。另外,分離層易被料液中常用的活性氯基消毒劑氧化降解,進而逐漸喪失對無機鹽的截留能力。通過對聚酰胺表面進行修飾,在強化表面親水性的同時掩蔽氯敏感位點,可有效提升反滲透膜材料的耐久性,從而降低系統維護成本。
   膜室張瀟泰博士及所在反滲透膜研發團隊以廉價易得的天然多肽——ε-聚賴氨酸(ε-poly-L-lysine)作為功能成分,通過一步化學鍵合實現了對聚酰胺表層的修飾。修飾膜表面親水性相比原膜大幅提升,有效抑制了污染物在表層的沉積,模擬動態污染后通量損失顯著低于原膜。同時,多肽修飾層中的脂肪酰胺鍵作為犧牲單元可削弱活性氯向內層的擴散,減緩聚酰胺本體的氧化過程,膜片經3000 ppm?h靜態加速氯化后截留率損失小于0.5%。本研究采用單一功能組分實現膜表面抗污/耐氯雙功能兼容,制備過程簡單,且修飾過程對膜材料的本征選擇滲透性無負面影響。研究工作發表于工程技術類一區期刊Journal of Membrane Science(Facile dual-functionalization of polyamide reverse osmosis membrane by a natural polypeptide to improve the antifouling and chlorine-resistant properties, 2020, 604, 118044)。
   上述工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金青年項目和所基金項目的支持。


 


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